(57)【要約】【課題】  印字開始から早い段階で給紙の可否を判断することが可能な、ファーストプリントタイムの短い画像形成装置を提供する。【解決手段】  印字を指示されてからの前記回転体の立ち上がり速度が、所定速度（Ｒ１／ｔａ）以上の場合は、印字を指示されてからの前記加熱手段の温度の立ち上がり速さに関係なく、時間ｔｂで記録媒体の給紙を開始し、所定速度未満の場合は、印字を指示されてからの前記加熱手段の温度の立ち上がり速さに関係して、記録媒体の給紙を開始する。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体を走査するための多面鏡を回転させる回転手段と、トナーを記録媒体に定着させるための加熱手段と、記録媒体の給紙，搬送を制御する制御手段とを備えた画像形成装置であって、
前記制御手段は、印字を指示されてからの前記回転手段の立ち上がり速度が、所定速度以上の場合は、印字を指示されてからの前記加熱手段の温度の立ち上がり速さに関係なく、記録媒体の給紙を開始するように制御し、所定速度未満の場合は、印字を指示されてからの前記加熱手段の温度の立ち上がり速さに関係して、記録媒体の給紙を開始するように制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
感光体を走査するための多面鏡を回転させる回転手段と、トナーを記録媒体に定着させるための加熱手段とを備えた画像形成装置の制御方法であって、
印字を指示されてからの前記回転体の立ち上がり速度が、所定速度以上の場合は、印字を指示されてからの前記加熱手段の温度の立ち上がり速さに関係なく、記録媒体の給紙を開始し、所定速度未満の場合は、印字を指示されてからの前記加熱手段の温度の立ち上がり速さに関係して、記録媒体の給紙を開始することを特徴とする画像形成装置の制御方法。
【請求項３】
トナーを用紙に定着させるための加熱手段と、前記加熱手段の温度を検出する温度検出手段と、感光体と、光射出手段と、多面鏡と、前記光射出手段から射出される光が前記感光体上を走査するように前記多面鏡を回転させる回転手段と、前記回転手段の回転数を検出する回転数検出手段と、用紙貯留手段と、前記用紙貯留手段から用紙を装置内に給紙搬送する給紙手段と、印字が指示されてからの経過時間を測定する計時手段と、制御手段を備え、
前記制御手段は、印字が指示されてから、前記温度検出手段で検出される温度が第一の所定の温度になるように前記加熱手段に与える電力を制御し、前記回転数検出手段で検出される回転数が第一の所定の回転数になるように前記回転手段の回転数の制御を開始し、前記回転数検出手段で検出される回転数が前記第一の所定の回転数と同じかそれより遅い第二の所定の回転数になった場合に、前記計時手段が測定する時間が、第一の所定の時間未満であったときは、前記計時手段が測定する時間が前記第一の所定時間と同じかそれよりも長い第二の所定時間になったときに前記給紙手段に給紙開始を指示し、前記第一の所定の時間以上であったときは、前記第二の所定時間になり、かつ、前記温度検出手段が検出する温度が前記第一の所定の温度と同じかそれよりも低い第二の所定の温度以上になったときに前記給紙手段に給紙開始を指示することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
トナーを用紙に定着させるための加熱手段と、前記加熱手段の温度を検出する温度検出手段と、感光体と、光射出手段と、多面鏡と、前記光射出手段から射出される光が前記感光体上を走査するように前記多面鏡を回転させる回転手段と、前記回転手段の回転数を検出する回転数検出手段と、用紙貯留手段と、前記用紙貯留手段から用紙を装置内に給紙搬送する給紙手段と、印字が指示されてからの経過時間を測定する計時手段と、制御手段を備え、
前記制御手段は、印字が指示されてから、前記温度検出手段で検出される温度が第一の所定の温度になるように前記加熱手段に与える電力を制御し、前記回転数検出手段で検出される回転数が第一の所定の回転数になるように前記回転手段の回転数の制御を開始し、前記計時手段で測定される時間が第一の所定時間になった場合に、前記回転数検出手段で検出される回転数が、前記第一の所定の回転数と同じかそれ以下の第三の所定の回転数以上であったときには、前記計時手段で計時される時間が第一の所定時間と同じかそれよりも長い第二の所定時間になったときに前記給紙手段に給紙開始を指示し、前記第一の所定の回転数と同じかそれ以下の第三の所定の回転数未満であったときには、前記計時手段で計時される時間が前記第二の所定時間になり、かつ、前記温度検出手段が検出する温度が前記第一の所定の温度と同じかそれよりも低い第二の所定の温度以上になったときに前記給紙手段に給紙開始を指示することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項３または４に記載の画像形成装置において、
前記第一の所定の温度及び第二の所定の温度は、装置が設置される環境や、印字履歴により複数の値を持つことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項３または４に記載の画像形成装置において、
複数の給紙手段を備え、前記第二の所定の時間が各給紙手段に応じて個別に与えられることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項３または４に記載の画像形成装置において、
複数の給紙手段を備え、前記第二の所定の温度が各給紙手段に応じて個別に与えられることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項２に記載の画像形成装置の制御方法を実現するためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザビームプリンタなどの電子写真方式の画像形成装置に関し、特にその給紙制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置においては、未定着のトナー像を記録媒体上に固着させるために適当な熱と、圧力をあたえるための定着器を備える。また、レーザビームを走査させるための走査手段を備える。定着器はあらかじめ決められた温度に制御維持されるが、近年は省エネルギーの観点から、印字動作をしない場合は、通電を止めたり、または印字中よりも温度を低く制御していることがある。同様に走査手段も印字動作をしない場合には、停止したり、印字中よりも低い回転数で回転されている。
【０００３】
このような場合、使用者が印字を指示してから、定着器の温度を上昇させたり、走査手段の回転を開始させている。しかしながら、温度上昇開始や、回転開始から、給紙可能となる状態になるまでの時間は環境などに依存するため、下記特許文献１に示すようにこれらの時間を測定することによって給紙タイミングを決定したり、下記特許文献２に示すように温度が適当になるまでの時間を予測して給紙タイミングを決定していた。
【特許文献１】特開平８−１５２８３４号公報
【特許文献２】特開２００１−２３６１２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、印字を指示してから印字が終了するまでの時間、いわゆるファーストプリントタイムが短くなるにしたがって、通常の給紙タイミングで給紙を行うか、通常の給紙タイミングより後で給紙を行うかを決定するために使用できる時間も短くなってきた。特に、定着器に関してはスキャナユニットに比して応答性が悪いため、定着器の温度情報によって定着器へ給紙可能か否かを判断するためには、時間を必要としていた。したがって、給紙可否の判断に時間を消費してしまい、ファーストプリントタイムを短くする障害となっていた。
【０００５】
本発明は、このような状況のもとでなされたもので、印字開始から早い段階で給紙の可否を判断することが可能な、ファーストプリントタイムの短い画像形成装置を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するため、本発明では、画像形成装置を次の（１）および（３）ないし（７）のとおりに構成し、画像形成装置の制御方法を次の（２）のとおりに構成し、プログラムを次の（８）のとおりに構成する。
【０００７】
（１）感光体を走査するための多面鏡を回転させる回転手段と、トナーを記録媒体に定着させるための加熱手段と、記録媒体の給紙，搬送を制御する制御手段とを備えた画像形成装置であって、
前記制御手段は、印字を指示されてからの前記回転手段の立ち上がり速度が、所定速度以上の場合は、印字を指示されてからの前記加熱手段の温度の立ち上がり速さに関係なく、記録媒体の給紙を開始するように制御し、所定速度未満の場合は、印字を指示されてからの前記加熱手段の温度の立ち上がり速さに関係して、記録媒体の給紙を開始するように制御する画像形成装置。
【０００８】
（２）感光体を走査するための多面鏡を回転させる回転手段と、トナーを記録媒体に定着させるための加熱手段とを備えた画像形成装置の制御方法であって、
印字を指示されてからの前記回転体の立ち上がり速度が、所定速度以上の場合は、印字を指示されてからの前記加熱手段の温度の立ち上がり速さに関係なく、記録媒体の給紙を開始し、所定速度未満の場合は、印字を指示されてからの前記加熱手段の温度の立ち上がり速さに関係して、記録媒体の給紙を開始する画像形成装置の制御方法。
【０００９】
（３）トナーを用紙に定着させるための加熱手段と、前記加熱手段の温度を検出する温度検出手段と、感光体と、光射出手段と、多面鏡と、前記光射出手段から射出される光が前記感光体上を走査するように前記多面鏡を回転させる回転手段と、前記回転手段の回転数を検出する回転数検出手段と、用紙貯留手段と、前記用紙貯留手段から用紙を装置内に給紙搬送する給紙手段と、印字が指示されてからの経過時間を測定する計時手段と、制御手段を備え、
前記制御手段は、印字が指示されてから、前記温度検出手段で検出される温度が第一の所定の温度になるように前記加熱手段に与える電力を制御し、前記回転数検出手段で検出される回転数が第一の所定の回転数になるように前記回転手段の回転数の制御を開始し、前記回転数検出手段で検出される回転数が前記第一の所定の回転数と同じかそれより遅い第二の所定の回転数になった場合に、前記計時手段が測定する時間が、第一の所定の時間未満であったときは、前記計時手段が測定する時間が前記第一の所定時間と同じかそれよりも長い第二の所定時間になったときに前記給紙手段に給紙開始を指示し、前記第一の所定の時間以上であったときは、前記第二の所定時間になり、かつ、前記温度検出手段が検出する温度が前記第一の所定の温度と同じかそれよりも低い第二の所定の温度以上になったときに前記給紙手段に給紙開始を指示する画像形成装置。
【００１０】
（４）トナーを用紙に定着させるための加熱手段と、前記加熱手段の温度を検出する温度検出手段と、感光体と、光射出手段と、多面鏡と、前記光射出手段から射出される光が前記感光体上を走査するように前記多面鏡を回転させる回転手段と、前記回転手段の回転数を検出する回転数検出手段と、用紙貯留手段と、前記用紙貯留手段から用紙を装置内に給紙搬送する給紙手段と、印字が指示されてからの経過時間を測定する計時手段と、制御手段を備え、
前記制御手段は、印字が指示されてから、前記温度検出手段で検出される温度が第一の所定の温度になるように前記加熱手段に与える電力を制御し、前記回転数検出手段で検出される回転数が第一の所定の回転数になるように前記回転手段の回転数の制御を開始し、前記計時手段で測定される時間が第一の所定時間になった場合に、前記回転数検出手段で検出される回転数が、前記第一の所定の回転数と同じかそれ以下の第三の所定の回転数以上であったときには、前記計時手段で計時される時間が第一の所定時間と同じかそれよりも長い第二の所定時間になったときに前記給紙手段に給紙開始を指示し、前記第一の所定の回転数と同じかそれ以下の第三の所定の回転数未満であったときには、前記計時手段で計時される時間が前記第二の所定時間になり、かつ、前記温度検出手段が検出する温度が前記第一の所定の温度と同じかそれよりも低い第二の所定の温度以上になったときに前記給紙手段に給紙開始を指示する画像形成装置。
【００１１】
（５）前記（３）または（４）に記載の画像形成装置において、
前記第一の所定の温度及び第二の所定の温度は、装置が設置される環境や、印字履歴により複数の値を持つことを特徴とする画像形成装置。
【００１２】
（６）前記（３）または（４）に記載の画像形成装置において、
複数の給紙手段を備え、前記第二の所定の時間が各給紙手段に応じて個別に与えられる画像形成装置。
【００１３】
（７）前記（３）または（４）に記載の画像形成装置において、
複数の給紙手段を備え、前記第二の所定の温度が各給紙手段に応じて個別に与えられる画像形成装置。
【００１４】
（８）前記（２）に記載の画像形成装置の制御方法を実現するためのプログラム。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、印字開始から早い段階で給紙の可否を判断することが可能となり、給紙可否判断のための待ち時間が減少するため、ファーストプリントタイムを短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下本発明を実施するための最良の形態を実施例により詳しく説明する。
【実施例１】
【００１７】
実施例１である電子写真方式の“画像形成装置”について説明する。本実施例は、印字開始から所定の回転数になるまでの時間を測定する計時手段を備え，該計時手段で計時された時間を元に通常のタイミングで給紙を行うか否かを決定し、給紙を遅らせると判断された場合には、定着器の加熱手段に設置される温度検出手段からの温度情報に基づいて給紙を開始する例である。
【００１８】
図８は、本実施例の画像形成装置の全体構成を示す断面図である。
図８において、１０１は、電子写真方式の画像形成装置である。１０２は、画像形成装置１０１内の各部を回転駆動するためのメインモータである。１０３は、画像を形成する用紙を収納するための給紙トレイである。１０４は、給紙トレイ１０３に収納された用紙を１枚ずつピックアップするための給紙ローラであり、メインモータ１０２から伝達される駆動力を給紙ソレノイド１０６で伝達状態とすることで回転力が与えられる。１０５は、分離パッドであり給紙ローラ１０４により給紙トレイ１０３からピックアップされた用紙が重送されないように１枚ずつに分離するためのものである。
【００１９】
１０７は、感光ドラムであり、高電圧電源１１６（不図示）から帯電電圧が印加される帯電ローラ１０９により所定電位に帯電され、またレーザスキャナユニット１１４によりレーザビームが照射され、高電圧電源１１６（不図示）から現像電圧が印加される現像ローラ１１０によりトナーが現像されるものである。
【００２０】
１０８は、転写ローラであり、感光ドラム１０７上のトナー像を用紙に転写すべく高電圧電源１１６から転写電圧が印加されるものである。１１１は、定着ローラであり、内部に用紙上のトナー像を熱定着させるためのセラミックヒータを備える。そして、定着ローラ１１１は対向する位置に設けられた加圧ローラ１１２と接するニップ部において用紙上のトナー像を熱定着させる。１１３は、排紙ローラであり、定着ローラ１１１及び加圧ローラ１１２により加圧及び加熱されてトナー像が定着した用紙を排紙トレイ１１５に排出するものである。
【００２１】
なお、斜線で示すように、感光ドラム１０７、加圧ローラ１１２、排紙ローラ１１３、給紙ローラ１０４はメインモータ１０２から駆動力が与えられて回転する。
【００２２】
図９はレーザスキャナユニット１１４をさらに詳しく図示したものである。スキャナミラー９０４はスキャナモータ９０５によって軸９０８を中真に図中矢印Ｂ方向に回転させられる。レーザ駆動部９０１は矢印Ａ方向にレーザ光を射出し、シリンドリカルレンズ９０３に突入させる。シリンドリカルレンズ９０３はレーザ光の焦点を所定の距離にあわせる。レーザ光はスキャナミラー９０４に反射しトーイックレンズ９０６に突入する。トーイックレンズ９０６はシリンドリカルレンズ９０３で焦点平坦化されている光を円形に補正する。その後レーザ光はｆθレンズ９０７に突入する。Ｆθレンズ９０７は感光ドラム１０７上を走査するレーザ光の走査速度が等速になるように補正する。光センサ９０２はスキャナミラー９０４で反射されたレーザ光が入射されたときに、光検出信号を生成し、制御手段（不図示）に送信する。
【００２３】
図１０は定着器の定着ローラ１１１、加圧ローラ１１２の構成をさらに詳しく示したものである。定着フィルム１００１は対向する加圧ローラ１００４が軸１００５を中心に矢印Ａ方向に回転駆動されるのに従動して矢印Ｂ方向に回転する。ヒータ１００２は不図示の制御手段によって温度制御され、ステー１００３に支持されている。用紙１００６は図中矢印Ｃ方向に搬送されつつ、定着フィルム１１１と加圧ローラ１１２が形成するニップ部を通過することによって、加圧加熱され、トナー像を定着させる。
【００２４】
図１１は制御手段１１０１と給紙ソレノイド１０６、レーザスキャナユニット１１４、定着ヒータ１００２の信号のやり取りを示す図である。ａは給紙指示信号を示し、ｂはスキャナ駆動信号を示しｃは回転数を示し、ｄは定着器の温度情報を示し、ｅは定着器の駆動信号を示す。
【００２５】
ここで、走査手段の立ち上がりと、加熱手段の立ち上がりについて説明する。図４はオイル軸受けなどの温度依存性のある軸受けを用いている場合の駆動開始から回転数がＲ１になるまでの時間を表している。常温（２０℃）ではｔｃ時間でＲ１に到達する。たとえば８５０ミリ秒程度である。グラフからわかるように、温度が下がるほど到達時間が長くなり、温度が上がるほど短くなるという特性をもっている。通常、常温では給紙待ちを行わないようにするため、ｔａは常温のｔｃ時間よりも少し長い値、たとえば１秒に設定される。
【００２６】
一方、定着手段の立ち上がりにおいては、スキャナユニットと同様の温度特性をもっているが、装置に入力される電圧にも大きく依存し、短時間の間に環境温度を判断するのは困難である。ヒータの駆動開始から低温環境においても給紙可能である温度Ｈ１に到達するまでの時間はたとえば４秒程度であり、回転数がＲ１に到達するまでの時間に比して非常に長い。したがって、走査手段の立ち上がりを検出することにより、定着器の立ち上がり特性を検出するよりも早い段階で給紙の可否を判定することができる。
【００２７】
図１は本実施例の画像形成装置おける給紙タイミングを決定するときの各信号を示した図である。スキャナ駆動信号はプリント開始と同時にオンにされ、スキャナの回転数が上昇していく。同時に、ヒータ駆動信号もオンされ、ヒータの温度も上昇していく。Ｒｔはスキャナの目標回転数、Ｈｔはヒータの目標温度を示す。Ｒ１は所定の回転数で、たとえばＲｔ＊０．９に設定される。ｔ１はスキャナ駆動開始から回転数がＲ１に到達するまでの時間である。ｔｂは通常時に給紙が行われるタイミングで、印字開始から電子写真に必要な高圧を出力するなどの処理が終了し、給紙が可能になるまでの時間、すなわち、環境に依存しない部分が給紙可能な状態になる時間で、たとえば２．５秒程度である。
【００２８】
本実施例の画像形成装置は、ｔ１が所定の時間ｔａ以上であった場合に、給紙待ち状態となり、ヒータの温度が給紙可能温度Ｈ１になるのを待ってから給紙を行う。Ｈ１はたとえばＨｔ−１０℃に設定される。Ｈ１は低温環境においても定着器に用紙が到達するまでに定着可能温度に到達するであろう温度である。常温においては低温環境よりも低い温度で定着させることが可能なので、図中Ｈ２の時点で給紙可能となる。Ｈ２はたとえばＨｔ−２０℃である。
【００２９】
図２はスキャナの立ち上がりは図１の場合と変わらないが、ヒータの温度上昇が速かった場合の説明図である。ヒータの温度上昇は環境にも依存するが、入力電源電圧に依存して大きく変わるので、図２は入力電圧が大きい場合に相当する。ここで、スキャナの立ち上がり時間ｔ１は図１と同じでｔａ以上で給紙待ちに入るが、ヒータの温度もｔ２で給紙可能温度に到達している。このような場合、環境に依存しない部分が給紙可能な状態になる時間ｔｂ経過した後に給紙を開始する。
【００３０】
図３はスキャナ駆動信号オンからＲ１に到達するまでの時間がｔ３で、ｔａ以下であった場合の説明図である。この場合、給紙待ちには入らず環境に依存しない部分が給紙可能な状態になる時間ｔｂ経過した後に給紙を開始する。仮に図中破線Ａで示すようにヒータの立ち上がりが遅くｔｂ経過した時点でＨ１に到達していなかったとしても給紙を行う。このときヒータの温度がＨ２以上になるようにｔａを設定する。
【００３１】
なお、図１ないし３では、スキャナ駆動信号オンからＲ１に到達するまでの時間を計時しているが、Ｒｔに到達するまでの時間を計時する形で実施することもできる。
【００３２】
また、図３では、給紙待ちには入らず環境に依存しない部分が給紙可能な状態になる時間ｔｂ経過した後に給紙を開始するとしているが、時間ｔａ経過した後に給紙を開始する形で実施することもできる。
【００３３】
また、図１では、ヒータの温度が給紙可能温度Ｈ１になるのを待ってから給紙を行うとしているが、温度Ｈｔになるのを待ってから給紙を行う形で実施することもできる。
【００３４】
以上説明したように、本実施例によれば、印字開始から早い段階で給紙の可否を判断することが可能となり、給紙可否判断のための待ち時間が減少するため、ファーストプリントタイムを短縮することができる。
【実施例２】
【００３５】
実施例２である電子写真方式の“画像形成装置”について説明する。本実施例は、回転手段の回転数を検出する回転数検出手段と、印字開始から所定時間を測定する計時手段とを備え、印字開始から所定時間経過後の回転数を元に通常のタイミングで給紙を行うか否かを決定し、給紙を遅らせると判断された場合には、定着器の加熱手段に設置される温度検出手段からの温度情報に基づいて給紙を開始する例である。
【００３６】
本実施例の画像形成装置の構成は実施例１に示すものと同じであるため、詳細説明は省略する。
【００３７】
実施例２では、スキャナ駆動開始からｔａ時間後のスキャナの回転数を検出する。図５に示すような場合、ｔａ時間後のスキャナの回転数はＲ２であり、Ｒ１未満である。このとき、定着器の立ち上がり完了が図５の様にｔｂより遅いときは、定着器の温度がＨ１に到達した時点で給紙を開始する。また、図６に示すようにｔａ時間後の回転数はＲ２であり、かつ、定着器の温度がＨ１に到達するまでの時間がｔｂよりも速いｔ２時間後であった場合は、ｔｂ時間後に給紙を開始する。
【００３８】
さらに、図７に示すように駆動開始ｔａ時間後の回転数がＲ１以上のＲ３であった場合、駆動開始からｔｂ時間後に給紙を開始する。仮に図中破線Ａで示すようにヒータの立ち上がりが遅くｔｂ経過した時点でＨ１に到達していなかったとしても給紙を行う。このときヒータの温度がＨ２以上になるようにＲ３及びｔａを設定する。
【００３９】
なお、図７では、所定時間ｔｂになったときに給紙手段に給紙開始を指示しているが、所定時間ｔａになったときに給紙手段に給紙開始を指示する形で実施することもできる。
【００４０】
以上説明したように、本実施例によれば、印字開始から早い段階で給紙の可否を判断することが可能となり、給紙可否判断のための待ち時間が減少するため、ファーストプリントタイムを短縮することができる。
【００４１】
（変形）
実施例１、２では、定着器の温度Ｈｔ，Ｈ１をそれぞれ１つの値としているが、これに限らず、装置が設置される環境や、印字履歴により複数の値を持つようにしてもよい。また、実施例１、２では、１つの給紙手段を備える例であるが、複数の給紙手段を備える場合には、通常時に給紙が行われるタイミングｔｂを各給紙手段の設置個所に応じて個別に設定するようにしてもよい。また、複数の給紙手段を備える場合には、低温環境においても給紙可能である温度Ｈ１を各給紙手段の設置個所に応じて個別に設定するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】実施例１における給紙タイミング説明図
【図２】実施例１における給紙タイミング説明図
【図３】実施例１における給紙タイミング説明
【図４】スキャナの温度特性説明図
【図５】実施例２における給紙タイミング説明図
【図６】実施例２における給紙タイミング説明図
【図７】実施例２における給紙タイミング説明図
【図８】実施例装置の構成を示す断面図
【図９】スキャナユニットの構成を示す図
【図１０】定着ユニットの構成を示す図
【図１１】実施例装置の信号説明図
【符号の説明】
【００４３】
１０７      感光ドラム
１１１      定着ローラ
９０４      スキャナミラー
９０５      スキャナモータ
１１０１    制御部
１００２    ヒータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006017834.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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